Двухкоординатный датчик угла Советский патент 1986 года по МПК G01B7/30 

ьс

05 ГС

ю

4:ib Изобретение относится к измерительной технике и преобразует угловое перемещение в пропорциональный электрический сигнал. Целью изобретения является повышение точности измерения углового поворота по двум координатам за счет независимой регулировки нулевого сигнала по каждой координате. На фиг. 1 изображен двухкоординатный датчик угла, разрез; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема датчика, Двухкоординатный датчик угла содержит вращающийся относительно оси 00 кольцевой ротор 1, установленный с возможностью углового поворота относительно осей XX и УУ, перпендикулярных его оси вращения. Не подвижный статор 2 имеет на торцовой поверхности, обращенной к ротору 1, глухие цилиндрические отверстия 3, равномерно распределенные по окружности статора. В отверстиях 3 размещены плоские катушки 4 обмотки 5 возбуждения, соединенные между собой последовательно-согласно. В этих же отверстиях размещены две группы 6 и 7 дифференциально соединенных катушек 8 и 9, которые образуют измерительные обмотки для получения информации по соответствующим координатам УУ и XX. Катушки 8 и 9 в каждой группе 6 и 7 выполнены в виде плоских секций, соединенных последовательно-согласно. Нараллельно обмотке 5 возбуждения включена схема компенсации, выполненная в виде двухсекционного резистивного делителя напряжений, содержащая резистор 10 и два включенные параллельно потенциометра 11 и 12. Регулируемые от воды потенциометры 11 и 12 соединены с соответствующими выводами групп 6 и 7 дифференциально соединенных катушек 8 и 9. Выходные сигналы датчика снимаются с выводов 13 и 14 групп 6 и 7 катушек. Двухкоординатный датчик угла работает следующим образом. На обмотку 5 возбуждения подается- напряжение переменного тока и производится установка нулевого сигнала при наличии или отсутствии начального углового отклонения ротора 1 относительно осей XX и УУ. Ток в каждой плоской катушке 4 обмотки 5 возбуждения создает магнитный поток, который наводит ЭДС в плоских катушках 8 и 9. В результате на выводах 13 и 14 появляются сигналы, равные разности ЭДС в двух группах 6 и 7 дифференциально соединенных катушек датчика. Наводимые ЭДС соответствуют начальному (нулевому) угловому положению ротора 1 относительно статора 2. Схемой компенсации формируют на потенциометрах 11 и 12 напряжения, равные по амплитуде и противоположные по фазе напряжениям на выводах 13 и 14, компенсируя остаточные сигналы при начальных угловых отклонениях ротора 1. При измерении угловых отклонений ротора относительно его исходного положения происходит изменение воздущных зазоров между ротором 1 и статором 2 над группами 6 и 7 дифференциально соединенных катушек, на выводах 13 и 14 датчика появляются напряжения, пропорциональные величинам угловых отклонений по соответствующим координатам XX и УУ. Достоинством датчика является то, что в процессе измерения ток возбуждения сохраняется неизменным при угловых отклонениях ротора, так как сум.марное магнитное сопротивление рабочего зазора между ротором 1 и статором 2 постоянно. При этом осуществление регулировки нулевого сигнала по каждой координате также не влияет на величину тка возбуждения и на величину компенсирующего тока, подаваемого в группы катушек по другой координате, что повышает точность из.мерений двухкоординатного датчика угла. Формула изобретения Двухкоор чнатный датчик угла, содержащий враш,аю1цийся кольцевой ротор, установленный с возможностью углового поворота относительно осей, перпендикулярных его оси вращения, неподвижнЕ ш статор с выполненными на его торцовой поверхности, обращенной к ротору, глухими цилиндрическими отверстиями, равномерно распределенными по его окружности, и две группы дифференциально соединенных катушек, размещенных в этих отверстиях диаметрально противоположно относительно двух осей координат и выполненных в виде соединенных последовательно-согласно плоских секций, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений путем независимой регулировки нулевого сигнала по каждой координате, он снабжен обмоткой возбуждения, выполненной в виде плоских катушек, соединенных последовательно-согласно и размещенных в тех же глухих отверстиях неподвижного статора, и схемой компенсации, выполненной в виде подключенного параллельно обмотке возбуждения двухсекционного резистивного делителя напряжения, регулируемые отводы которого подключены к соответствующим выводам групп дифференциально соединенных катушек:

-8

Ф

f

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность преобразования угловых отклонений ротора датчика угла относительно двух координатных осей за счет независимой регулировки нулевого сигнала по каждой координате. Двухкоординатный датчик угла содержит вращающийся кольцевой ротор, установленный с возможностьюуглового поворота относительно осей, перпендикулярных его оси вращения, и связываемый в процессе измерения с контролируемым объектом. Неподвижный статор имеет на торцовой поверхности, обращенной к ротору, глухие цилиндрические отверстия, равномерно распределенные по окружности. В отверстиях расположены плоские катушки обмотки возбуждения, соединенные последовательно-согласно. В этих же отверстиях размещены две группы дифференциально соединенных катущек, которые образуют измерительные обмотки для формирования информационных сигналов по соответствующим координатам. Параллельно обмотке возбуждения включена схема компенсации, выполненная в виде двухсекционного резистивного делителя напряжения, регулируемые отводы которого подключены к соответствующим выводам изме- рительных обмоток. Эта схема позволяет обеспечить независимую компенсацию насл чального углового отклонения ротора по какой-либо из координат. 2 ил. CZ